[发明专利]用于产生涡旋电磁波的椭圆贴片天线阵列

权利要求书

1.一种用于产生涡旋电磁波的椭圆贴片天线阵列，包括介质基板、金属地板(3)、功分网络(4)、N个辐射单元和N个金属铜柱，每个辐射单元(6)和功分网络(4)通过对应的金属铜柱(5)连接，N≥4，其特征在于：

所述介质基板，设为上、下两层，即上层介质基板(1)和下层介质基板(2)，分别位于金属地板(3)的上下表面；

所述功分网络(4)，采用圆弧状移相的N等分功分网络，印制在下层介质基板(2)的下表面，用以产生涡旋电磁波所需要的幅度和相位；

每个辐射单元(6)，采用椭圆形贴片，并按照阵元间距D＝1.1λ_g均匀分布印制在上层介质基板(1)的上表面，λ_g是电磁波在介质中的波长。

2.如权利要求1所述的阵列，其特征在于：圆弧状移相的N等分功分网络(4)，包含一个50欧姆的总馈电端口、一个圆弧状一分为N的串馈等幅移相功分器和N条阻抗变换微带支路，这N条阻抗变换微带支路彼此之间的夹角为90度。

3.如权利要求2所述的阵列，其特征在于：N条阻抗变换微带支路与N个椭圆形贴片(6)通过N个金属铜柱(5)对应相连，用来产生N路功率幅度相等且相邻端口之间相位差为2πl/N的激励电流，其中,l为需要产生的涡旋电磁波的模式。

4.如权利要求2所述的阵列，其特征在于：50欧姆的总馈电端口与外部同轴电缆连接，以产生模式为l＝-1的涡旋电磁波。

5.如权利要求2所述的阵列，其特征在于：每个椭圆形贴片(6)的长轴为1.01λ_g，轴比为1.13；每个椭圆形贴片的馈电点设置在距离该椭圆形贴片中心(0.11λ_g,0.26λ_g)的位置处。

6.如权利要求1中所述的阵列，其特征在于：上、下层介质基板(1，2)及金属地板(3)均设置有N个直径比金属铜柱(5)直径大的相同通孔；每个金属铜柱(5)穿过该通孔，两端分别与椭圆形贴片(6)的馈电点和圆弧状移相的N等分功分网络(4)连接。

7.如权利要求1中所述的阵列，其特征在于：椭圆形贴片(6)采用铜箔材料。

8.如权利要求1中所述的阵列，其特征在于：上层介质基板(1)采用聚四氟乙烯玻璃纤维材料，下层介质基板(2)采用玻璃纤维环氧树脂材料。